【題目】某同學利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進行研究,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸不固連;彈簧處于原長時,小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開桌面后落到水平地面,通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。 回答下列問題:

(1)本實驗中可認為,彈簧被壓縮后的彈性勢能EP與小球拋出時的動能EK相等,已知重力加速度大小為g,為求得EK ,至少需要測量下列物理量中的_______(填正確答案標號)

A.小球的質(zhì)量m

B.小球拋出點到落地點的水平距離X

C.桌面到地面的高度h

D.彈簧的壓縮量△L

E.彈簧原長L0

(2)用所選取的測量量和已知量表示EK,得EK=_____________

(3)(b)中的直線是實驗測量得到的X-△L圖線,從理論上可推出,如果h不變,m增加,X-△L圖線的斜率會________(填“增大”、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,X-△L圖線的斜率會________(填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖(b)中給出的直線關(guān)系和EK的表達式可知,EP與△L_______次方成正比。

【答案】 ABC ; 減小; 增大; 2;

【解析】試題分析:本題的關(guān)鍵是通過測量小球的動能來間接測量彈簧的彈性勢能,然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動能表達式即可求出動能的表達式,從而得出結(jié)論.本題的難點在于需要知道彈簧彈性勢能的表達式(取彈簧因此為零勢面),然后再根據(jù)即可得出結(jié)論.

1)由平拋規(guī)律可知,由水平距離和下落高度即可求出平拋時的初速度,進而可求出物體動能,所以本實驗至少需要測量小球的質(zhì)量m、小球拋出點到落地點的水平距離s、桌面到地面的高度h,故選:ABC

2)由平拋規(guī)律應(yīng)有, ,又,聯(lián)立可得;

3)對于確定的彈簧壓縮量而言,增大小球的質(zhì)量會減小小球被彈簧加速時的加速度,從而減小小球平拋的初速度和水平位移,即h不變m增加,相同的要對應(yīng)更小的ss- 圖線的斜率會減。,如果m不變,h增加,小球運動的時間增加,水平方向的位移增大,所以圖線的斜率會增大;由圖(b)中給出的直線關(guān)系可知,結(jié)合公式,可得, 的二次方成正比

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】一列沿x軸正向傳播的簡諧波,在x1=2.0mx2=12m處的兩質(zhì)點的振動圖像如圖實線和虛線所示。由圖可知,關(guān)于簡諧波的波長和波速有如下一些判斷正確的是( )

A. 波長一定等于4.0m

B. 波長可能等于10m

C. 2sx1=2.0m的質(zhì)點具有沿y軸負方向的最大速度

D. 最大波速等于5.0m/s

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【題目】一個半圓形玻璃磚,某橫截面半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為

I 一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達上表面后,都能從該表面射出, 則入射光束在AB上的最大寬度為多少?

II一細束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】自然界真是奇妙,微觀世界的運動規(guī)律竟然與宏觀運動規(guī)律存在相似之處。

(1)在地心參考系中,星體離地心的距離 星體的引力勢能為零。質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星以第二宇宙速度從地面發(fā)射,運動到離地心距離為r其運動速度為 (G為引力常量,M為地球質(zhì)量)。它運動到離地心無窮遠處,相對于地球的運動速度為零。請推導此衛(wèi)星運動到離地心距離為r時的引力勢能表達式。

(2)根據(jù)玻爾的氫原子模型,電子的運動看做經(jīng)典力學描述下的軌道運動,原子中的電子在庫侖力作用下,繞原子核做圓周運動。

已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k。氫原子處于基態(tài)(n=1)時電子的軌道半徑為r1,電勢能為 (取無窮遠處電勢能為零)。氫原子處于第n個能級的能量為基態(tài)能量的 (n=1,2,3,…)。求氫原子從基態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時吸收的能量。

②一個處于基態(tài)且動能為的氫原子與另一個處于基態(tài)且靜止的氫原子進行對心碰撞若要使其中一個氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài), 至少為多少?

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【題目】某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所給的其它器材有:

A電壓表V:0~3~15V

B電流表A:0~06~3A

C變阻器R120Ω,1A

D變阻器R21000Ω,01A

E電阻箱R0~999

F開關(guān)和導線若干

①實驗中電壓表應(yīng)選用的量程為 填0~3V或0~15V,電流表應(yīng)選用的量程為 填0~06A或0~3A,變阻器應(yīng)選用 ;填字母代號

②根據(jù)實驗要求在方框中畫出電路圖,并補充連接實物電路圖;

③測出幾組電流、電壓的數(shù)值,并畫出圖象如圖所示,由圖象可知該電池的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω

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【題目】走鋼絲是一種傳統(tǒng)的雜技項目,如圖所示表演者手拿長桿在鋼絲繩上移動,并在高空進行驚悚演出,則

A. 人對鋼絲的壓力與鋼絲對人的支持力是平衡力

B. 表演者在傾斜的鋼絲上緩慢移動過程中,所受的鋼絲的支持力始終等于人和桿重力

C. 表演者受到鋼絲的作用力方向與人(包括桿)的重心在同一條直線上

D. 表演者手拿長桿會使整體重心升高,從而更容易保持平衡

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【題目】如圖所示,在絕緣光滑水平面上,有一個邊長為的單匝正方形線框,在外力的作用下以恒定的速率向右運動進入磁感應(yīng)強度為的有界勻強磁場區(qū)域.線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直,線框的邊始終平行于磁場的邊界.已知線框的四個邊的電阻值相等,均為.(

A. 線框中的感應(yīng)電動勢

B. 邊兩端的電壓

C. 在線框被拉入磁場的整個過程中,線框中產(chǎn)生的熱量

D. 維持線框以恒定的速率被拉入磁場的外力大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強磁場,一質(zhì)量為m50×108kg、電量為q10×106C的帶電粒子。從靜止開始經(jīng)U010 V的電壓加速后,從P點沿圖示方向進入磁場,已知OP03m。(粒子重力不計,sin 37°06cos 37°08)求:

1)帶電粒子到達P點時速度v的大;

2)若磁感應(yīng)強度B20 T,粒子從x軸上的Q點離開磁場,求OQ的距離;

3)若粒子不能進入x軸上方,求磁感應(yīng)強度B′滿足的條件。

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【題目】用均勻?qū)Ь做成的正方形線框邊長為0.2 m,正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強磁場中,如圖所示,當磁場以10 T/s的變化率增強時,線框中a、b兩點電勢差是(  )

A. Uab=0.1 V B. Uab=-0.1 V

C. Uab=0.2 V D. Uab=-0.2 V

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